(57)【要約】【課題】  電力系統の瞬時電圧発生の影響度を演算して、電力需要家に対して瞬時電圧低下に対する対策情報を提供すること。【解決手段】  気象実績情報を保存する手段と、顧客の設備情報および当該設備の接続される系統情報を保存する手段と、系統状態を保存する手段と、気象実績情報と系統情報とをもとに系統ごとに停電、短時間停電を予測すると共に、顧客の設備情報、当該設備の接続されている系統情報及び系統状態をもとに系統ごと又は電力需要家もしくは設備ごとに電力品質を演算し、さらに、電力需要家もしくは設備ごとに電力品質による影響度を演算する電力品質予測手段とを備える。【選択図】      図１
2006101604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気象実績情報を保存する手段と、
顧客の設備情報および当該設備の接続される系統情報を保存する手段と、
系統状態を保存する手段と、
前記気象実績情報と前記系統情報とをもとに系統ごとに停電、短時間停電を予測すると共に、前記顧客の設備情報、当該設備の接続されている系統情報及び前記系統状態をもとに系統ごと又は電力需要家もしくは設備ごとに電力品質を演算し、さらに、電力需要家もしくは設備ごとに電力品質による影響度を演算する電力品質予測手段と、
を備えたことを特徴とする電力品質予測システム。
【請求項２】
一定水準以下の電力品質にある系統に接続されている顧客の設備情報を抽出して、前記影響度に基づいて顧客ごとに対策を演算して通知する対策演算通知手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の電力品質予測システム。
【請求項３】
任意の電力系統における地点に対して、電力品質の水準および設備を設置した場合の影響度を予測する請求項１記載の電力品質予測システム。
【請求項４】
前記設備情報は、設備の電力品質低下に対する許容度または許容時間あるいはその両方であることを特徴とする請求項２または３記載の電力品質予測システム。
【請求項５】
系統ごとに電力品質の水準と電気料金単価とを関連付けて電気料金情報として保存する手段と、
当該電気料金情報を参照して電力需要家ごとに設備の接続されている系統に基づいて電気料金を演算する電気料金演算手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の電力品質予測システム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一に記載の電力品質予測システムにおいて、前記電力品質は、停電、短時間停電、瞬時電圧低下、高調波、電圧変動の何れかの要素または複数の要素を定量化して算出されることを特徴とする電力品質予測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の電力品質を予測して、需要家に対して有効な対策情報を提供することのできる電力品質予測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力品質予測して、電力需要家に対して予測情報を提供するという技術が提案されている。例えば、特許文献１には、系統運用者や電力需要家の負担の軽減と判断の均一化を可能とするため、過去の落雷データや瞬時電圧低下（瞬低）データおよび気象データに基づいて、ニューラルネットワーク等の推論エンジンを用いて電力系統の瞬時電圧低下確率を計算するシステムおよび方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００３−９０８８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の従来の技術は、電力品質の中の一つである瞬時電圧低下に対し、精度の高い瞬時電圧低下の確率を計算して、その予測情報を電力需要家に通知するものであるが、提供される予測情報も過去の実績に依存するものであり、瞬時電圧低下に対する対策については電力需要家に委ねられていた。このため、需要家が新規に設備を設置する地点を選定する場合に、事前に電力品質に対する情報を得て地点選定に利用することが出来なかった。また、電力系統における設備の新増設や系統切替により過去の実績と電力系統の運転状況が異なった場合には高い精度が得られなかった。また、予測情報を入手した電力需要家は、瞬時電圧低下の可能性の高い場合は、工場設備の稼動を見合わせる等の限定的な対策しか採ることができなかった。また、複数の電力品質を考慮した対策情報も得ることが出来なかった。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、電力系統の電力品質予測と共にその影響度を演算して、電力需要家に対して対策情報も提供することのできる電力品質予測システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するため、本発明に係わる瞬時電圧低下予測システムは、気象実績情報を保存する手段と、顧客の設備情報および当該設備の接続される系統情報を保存する手段と、系統状態を保存する手段と、気象実績情報と系統情報とをもとに系統ごとに停電、短時間停電を予測すると共に、顧客の設備情報、当該設備の接続されている系統情報及び系統状態をもとに系統ごと又は電力需要家もしくは設備ごとに電力品質を演算し、さらに、電力需要家もしくは設備ごとに電力品質による影響度を演算する電力品質予測手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
上記の手段で演算することによって、電力系統と合致した状態の予測をすることができ、また設備が新増設されるなどの将来の状態に対する予測が可能となるため、予測の精度が向上すると同時に、例えば需要家は工場の立地地点を、当該地点の電力品質を考慮した上で自らの選択によって決定することができる。
【０００７】
ここで、「系統」とは、送電系統や配電系統を意味し、開閉器で接続されておれば同一系統とする。また、影響度は、電力品質の程度とその電力品質に対する設備の許容度によって求めることができる。
【０００８】
また本発明に係わる電力品質予測システムは、さらに、一定水準以下の電力品質である系統に接続されている顧客の設備情報を抽出して、前記影響度に基づいて顧客ごとに対策を演算して通知する対策演算通知手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
電力需要家の設備の系統接続状態を管理することによって、当該設備の瞬低の影響度を求める。なお、設備情報として、電力品質の低下に対する許容度および許容時間を用いるようにするとよい。
【００１０】
本発明に係わる電力品質予測システムは、さらに、系統ごとに電力品質の水準と電気料金単価とを関連付けて電気料金情報として保存する手段と、当該電気料金情報を参照して電力需要家ごとに設備の接続されている系統に基づいて電気料金を演算する電気料金演算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
電力品質の水準に応じて、電気料金を変えることによって、電力需要家はこれらを考慮した上で自らの選択によって工場設備の立地場所を決定することができる。ここで、「電気料金単価」は、当該データに変換可能なデータを含む趣旨で、たとえば、値引率なども含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電力系統の電力品質の予測のみならず、その影響度を演算して、電力需要家に対して電力品質の低下に対する対策情報を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係わる電力品質予測システムおよびこのシステムと通信を行う気象情報提供システム並びに顧客端末の機能ブロック図である。
【００１４】
図１において、電力品質予測システム１は、専用線２を介して気象情報提供システム３と繋がり、また、通信ネットワーク４を介して顧客端末５と繋がっている。
【００１５】
ここで電力品質予測システム１は電力会社あるいは他のサービス事業者により管理、運営されている。また、気象情報提供システム３は気象情報の提供を行う事業者により管理、運営されている。顧客端末５はサービス事業者の提供するサービスを希望する一または二以上の顧客の端末である。
【００１６】
電力品質予測システム１は、専用線２を介してデータの送受信を行うための送受信部１１、通信ネットワーク４を介してデータの送受信を行うための送受信部１２、送受信部から受け取ったデータの処理を行う中央演算処理部１３、データを記憶するための記憶部１４、および、中央演算処理部１３との間でデータの入出力を行う入力部１５と表示部１６から構成されている。
【００１７】
さらに、中央演算処理部１３は、送受信部１１および送受信部１２との間でデータの受け渡しを行う送受信処理手段（機能）１３１、入力部１５あるいは表示部１６とデータの受け渡しを行う入出力処理手段（機能）１３２、入力部１５を介して入力された発雷などの気象実績を入力する気象実績入力手段（機能）１３３、顧客情報を入力する顧客情報入力手段（機能）１３４、送受信部１１を介して入力された気象情報を入力する気象情報入力手段（機能）１３５、電力品質の低下を予測する電力品質予測手段（機能）１３６、顧客に対して電力品質予測および対策を通知する対策演算通知手段（機能）１３７を備えている。  記憶部１４は、顧客である電力需要家に関する情報を保存する顧客情報データベース（ＤＢ）１４１、気象実績に関する情報を保存する気象実績データベース（ＤＢ）１４２、電力品質の予測に関する情報を保存する電力品質予測データベース（ＤＢ）１４３、電力品質低下時の対策に関する情報を保存する対策ファイル１４４を有している。  また、顧客端末５は、通信ネットワーク４を介してデータの送受信を行うための送受信部５１、中央演算処理部５３、入力部５５、表示部５６から構成されている。
【００１８】
［１．基本データ登録］
まず、サービス事業者は入力部１５から顧客情報および気象実績を入力する。入力部１５から入力された顧客情報は記憶部１４の顧客情報ＤＢ１４１に保存される。
【００１９】
図２は顧客情報ＤＢのデータ構成例である。この図において顧客識別のための顧客ＩＤとこれに関連付けられた顧客名、顧客設備などの情報が保存されており、顧客設備に関する情報として設備識別のための設備ＩＤとこれに関連付けられた設備名、定格電圧、定格電流、電力品質低下に対する許容値、電力品質低下に対する許容時間、そして、設備が接続されている送電線の送電線ＩＤなどの情報が保存されている。
【００２０】
図３は気象実績ＤＢ１４２のデータ構成例である。この図において、気象の集約情報としてエリアに関連付けられた発雷位置、極性、強度、頻度、降雪量、積雪量、風向、風速、被雷送電線事故確率、移動パターン（確率）、発雷ごとの情報である個別情報が保存されており、個別情報としては、発雷日、発雷時刻、強度、瞬低の有無、瞬低発生時刻、被雷送電線、線間電圧情報、瞬低継続時間、事故前電圧、電圧低下率などの情報が保存されている。
【００２１】
［２．電力品質予測］
気象情報提供システム２から発雷などの気象情報が電力品質予測システム１へ送信されると電力品質予測システム１の送受信部１１、送受信処理手段１３１で受信処理され、気象情報入力手段１３５により記憶部１４内の一時保存領域に記憶される。受信した気象情報をもとに電力品質予測手段１３６により電力品質予測が行われる。
【００２２】
図４は電力品質予測のしかたの説明図である。この図において、エリアごとに発雷、強風、積雪（以下、発雷等という）の予測を行い、さらに発雷等により事故が起こる可能性のある系統（○○線、△△線）ごとの事故発生確率を気象実績ＤＢ１４２に保存されている実績データ及び系統情報ＤＢ１４７から求める。これにより、停電、短時間停電、瞬時電圧低下を予測することができる。予測結果は電力品質予測ＤＢ１４３へ登録される。
【００２３】
図５は電力品質予測ＤＢ１４３のうち、瞬時電圧低下に対するデータ構成例である。この図において発雷予測エリア、被雷送電線（線路）名、影響範囲（顧客）、系統との接続状態、影響度などの情報が保存されている。
【００２４】
発雷予測ポイントのエリアがＡー１であった場合、○○線が被雷し、この送電線と接続関係がある設備を持つ顧客ＡＡＡが大きな影響を受けるということを表しており、発雷予測ポイントがエリアがＡー２であった場合、○○線と△△線が被雷し、○○線と接続関係がある設備を持つ顧客ＡＡＡが大きな影響を受け、△△線と接続関係のない設備を持つ顧客ＢＢＢは小さな被害を受けるということを表している。停電、短時間停電の場合も同様のデータ構成となる。
【００２５】
また、高調波、電圧変動の場合は、気象条件によって発生するものではないが、他の顧客の稼動状況等が大きく影響するため、気象条件に代えて、他の顧客情報を予測時の入力とする。
【００２６】
図６は系統情報ＤＢ１４７のデータ構成例である。発雷予測エリアと送電線名などの系統識別情報、これに関連付けられた系統情報と事故発生確率(リアルタイム)、事故発生確率(長期)などの情報が保存されている。系統情報は、系統の設備構成（狭義の系統情報）や遮断器の入切情報、発電機の運転情報などの系統状態情報であり、事故発生確率(リアルタイム)はリアルタイムで瞬低発生確率および短時間停電発生確率、停電発生確率、高調波発生確率、電圧変動発生確率など電力品質に関する事故発生確率が保存されている。また、事故発生確率(長期)も事故発生確率(リアルタイム)同様、長期的な電力品質に関する事故発生確率が保存されている。
【００２７】
次に図７を用いて電力品質予測手段１３６の動作を詳述する。  
例えば瞬時電圧低下を予測する場合、まず、気象情報提供システムから発雷情報を受信する（Ｓ１０１）。次に電力品質予測手段１３６により気象実績ＤＢ１４２から当該エリアの発雷時の送電線被雷確率を抽出する（Ｓ１０２）。発雷時に被雷の可能性のある送電線が被雷した場合に生じる瞬時電圧低下の範囲及び程度を、系統情報ＤＢ１４７による系統情報から演算する（Ｓ１０３）。瞬時電圧低下の範囲及び程度を抽出した結果、瞬低発生の可能性の有無を判定し（Ｓ１０４）、瞬低発生の可能性の無い場合は終了し、瞬低発生の可能性の有る場合は移動パターン(他のエリアへの移動確率)を抽出する（Ｓ１０５）。その後、被雷送電線瞬低確率と移動パターン(他のエリアへの移動確率)とを掛け合わせ送電線ごとの瞬低確率を算出する（Ｓ１０６）。顧客情報ＤＢ１４１から当該送電線に接続されている顧客情報を抽出する（Ｓ１０７）。次に発雷情報受信時刻から所定時間を超えているかを判定する（Ｓ１０８）。所定時間を超えていない場合は気象実績ＤＢ１４２から隣接エリアの移動パターン（確率）を検索し、一番発雷確率の高いエリアを抽出する（Ｓ１０９）。その後、ステップＳ１０９で抽出したエリアを当該エリアとして上記ステップＳ１０２に戻り、処理を繰り返す。所定時間を超えている場合は、上記により導き出された発雷予測エリア、被雷送電線（線路）名、影響範囲（顧客）、系統との接続状態、影響度などの瞬低予測を電力品質予測ＤＢ１４３へ登録して終了する（Ｓ１１０）。
【００２８】
瞬低予測が電力品測予測ＤＢ１４３へ登録された後、対策演算通知手段１３７が起動される。対策演算通知手段１３７は影響度をもとに対策ファイル１４４から顧客に応じた瞬低対策を抽出する。瞬低予測結果および瞬低対策は対策演算通知手段１３７により顧客端末５へ送信される。
停電、短時間停電に対しても、同様のフローで演算する。
【００２９】
図９は対策ファイル１４４のデータ構成例である。この図において影響度とそれに関連付けられた対策が保存されている。この図において、停電の影響度が「大」の場合は自家発設備を設けるという対策が記憶されており、同様に短時間停電の影響度が「大」の場合は無停電電源装置（ＵＰＳ）を設けるという対策、瞬低の影響度が「大」の場合は瞬低防止装置を設けるという対策、電圧変動の影響が「大」の場合は電圧調整装置を設けるという対策、高調波の影響が「大」の場合は自励式静止型無効電力補償装置（自励式SVC）を設けるという対策がそれぞれ記憶されている。なお、たとえば瞬低と高調波の影響が「大」である場合には瞬低防止装置と自励式変換機の両方を用いた装置として瞬低と高調波を同時に対策できる装置とするなどの組み合わせも記憶するようにしてもよい。
【００３０】
図８を用いて対策演算通知手段１３７の動作を詳述する。  
電力品質予測手段１３６の処理のステップＳ１０６で抽出した顧客の設備情報（設備ＩＤ、設備名、定格電圧、定格電流、電力品質低下に対する許容値、電力品質低下に対する許容時間、送電線ＩＤ）を一時領域へ保存する（Ｓ２０１）。気象実績ＤＢ１４２から当該エリアの停電、短時間停電、瞬低継続時間と電圧低下率を抽出し平均値を算出する（Ｓ２０２）。一時領域へ保存した電力品質低下に対する許容値、電力品質低下に対する許容時間と上記ステップＳ２０２で抽出した当該エリアの停電、短時間停電、平均電圧低下率と平均瞬低継続時間をもとに所定の値以上の電力品質の低下があるかを判定し、影響度を算出する（Ｓ２０３）。影響度をもとに対策ファイル１４４から対策データを抽出する（Ｓ２０４）。事前に、気象実績の一定期間の平均値により演算し、対策を提供することで、顧客は事前に対策装置を設けることができる。
また、リアルタイムの予測により、図７の電力品質予測手段１３６の処理のステップＳ１０６で抽出した顧客のメールアドレスへ電力品質の低下確率と対策を送信する（Ｓ２０５）。
これにより、顧客は当該装置の稼動要否を判断することができ、当該装置の運転費用を最小化することができる。
【００３１】
また、本実施の形態によれば、気象情報システム３から発せられたリアルタイム気象情報をもとに電力品質予測手段１３６により事故発生確率(リアルタイム)の予測を行い、気象実績ＤＢ１４２に記憶された気象実績および系統情報ＤＢ１４７をもとに長期的な事故発生確率を予測し顧客に提供することができる。特に瞬低が発生した場合の影響度で対策を顧客に提示するのみならず、発生が予測される事故の種類により対策を顧客に提示することができる。
【００３２】
なお、高調波や電圧変動の発生確率は、予め顧客に顧客の所有する設備仕様に基づいて高調波や電圧変動の限界値を入力させ、その情報を顧客情報ＤＢ１４１に保存しておいて、その限界値を超える発生確率を顧客に提供するものである。なお、発生確率に替えて高調波等の予測値そのものを提供するようにしてもよい。
【００３３】
さらに、本実施の形態によれば発雷エリア別の系統情報によって、リアルタイム予測のみではなく、長期的な予測、および、顧客ごとに立地前の予測を行うことも可能になる。これにより、リアルタイムの事故発生に対する対策としては、無停電電源装置および自家発設備の稼動時間を減らし、稼動費を低減させる、電圧変動による製品の品質のバラツキを防ぐなど、よりリアルタイムな対策などが挙げられ、長期的な事故発生に対する対策としては、無停電電源装置または自家発設備の設置の判断材料などを提供することができる。  
【００３４】
次に第２の実施の形態を説明する。
第１の実施の形態では、電力品質の予測を行い、顧客へ対策を通知することとしたが、本実施の形態では電力品質予測を行い、さらにその頻度に応じて電気料金を割り引くものである。
【００３５】
図１０は本実施の形態の機能ブロック図である。図１との違いは、記憶部１４に電気料金に関する情報を保存する電気料金ＤＢ１４５を追加し、また、中央演算処理部１３に瞬低発生の頻度に基づいて電気料金を計算する電気料金演算手段（機能）１３８を追加したことである。
【００３６】
図１１は電気料金ＤＢ１４５の瞬時電圧低下の場合の構成例である。この図において瞬低頻度とこれに関連付けられた電気料金の割引率が記憶されており、ここでは瞬低が１年間で２回以上発生する場合は通常の電気料金より１０パーセント電気料金を割引、１回の場合は電気料金を５パーセント割引くことを表わしている。
【００３７】
電気料金演算手段１３８により瞬低が発生する頻度に応じて電気料金ＤＢ１４５が参照され、電気料金の値引きが行われる。なお、電気料金ＤＢ１４５は、値引率に替えて、電気料金の単価を保存するようにしてもよい。
【００３８】
本実施の形態によれば瞬低が発生した頻度によって需要家に対する電気料金を値下げすることで適正な価格で電力を供給することができる。なお、需要家があるエリアに設備を建設するときに瞬低が発生した実績データを提供することができる。
【００３９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。たとえば、瞬低・短時間停電などの事故が予測された場合、顧客に課金を行い系統切り替えを行うことで電力品質を維持するようにしても良い。この場合、長期的な予測を用いて、系統設備を付加して顧客に課金を行うサービスと、リアルタイムで瞬低が予想された場合のみ、系統切り替えを行い、顧客に課金を行うというサービスを行うことが可能である。この系統対策を行うことにより、工業団地等を販売する場合、工業団地等の付加価値を上げて販売できると同時に、個別工場ごとで対策を行うより、効率的な対策を実施することができる。
【００４０】
また、影響度により無停電電源装置と自家発設備を分ける場合、瞬低のみ予想される場合は、無停電電源装置とし、瞬低と短時間停電がともに予想される場合は、短時間停電の継続時間と無停電電源装置の仕様により無停電電源装置の対応可否を判定して、無停電電源装置では対応できない場合に自家発設備の対策要とし顧客に対策情報を提供するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる電力品質予測システムの機能ブロック図である。
【図２】図１の顧客ＤＢの構成例である。
【図３】図１の気象実績ＤＢの構成例である。
【図４】本発明の実施の形態による瞬低予測のしかたの説明図である。
【図５】図１の電力品質予測ＤＢの構成例である。
【図６】図１の系統情報ＤＢの構成例である。
【図７】図１の電力品質予測手段の動作を示すフローチャートである。
【図８】図１の対策演算通知手段の動作を示すフローチャートである。
【図９】図１の対策ファイルの構成例である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係わる電力品質予測システムの機能ブロック図である。
【図１１】図１０の電気料金ＤＢの構成例である。
【符号の説明】
【００４２】
１  電力品質予測システム
２  専用線
３  気象情報提供システム
４  通信ネットワーク
５  顧客端末
１１  １２  ５１  送受信部
１３  中央演算処理部
１４  記憶部
１５  ５５  入力部
１６  ５６  表示部
５１  送受信部
５３  中央演算処理部
１３１  送受信処理手段
１３２  入出力処理手段
１３３  気象実績入力手段
１３４  顧客情報入力手段
１３５  気象情報入力手段
１３６  電力品質予測手段
１３７  対策演算通知手段
１３８  電気料金演算手段
１３９  買電量演算手段
１４１  顧客情報データベース
１４２  気象実績データベース
１４３  電力品質予測データベース
１４４  対策ファイル
１４５  電気料金データベース
１４７  系統情報データベース
【図１】
2006101604.tif 000003
【図２】
2006101604.tif 000004
【図３】
2006101604.tif 000005
【図４】
2006101604.tif 000006
【図５】
2006101604.tif 000007
【図６】
2006101604.tif 000008
【図７】
2006101604.tif 000009
【図８】
2006101604.tif 000010
【図９】
2006101604.tif 000011
【図１０】
2006101604.tif 000012
【図１１】
2006101604.tif 000013